回转窑中心线非接触式检测技术的应用研究 中国.docVIP

回转窑中心线非接触式检测技术的应用研究 中国? ? 郑用琦①? 徐亚明② 陶守宝③ 邢? 诚②? 李智祥①? 武昌430070(1.? 武汉理工大学建材装备研发中心回转窑管理技术研究所(2.? 武汉大学测绘学院高精度工业测量国家实验室 3.华新水泥股份有限公司)摘?? 要： 回转窑中心线检测技术的应用研究近十多年来作为完善回转窑设备管理工作已成为国内外专业技术人员研究的热点，到目前为止回转窑中心线检测技术大都采用的是接触式检测方法。本文以非接触式高精度检测方法进行的应用研究为国内外首例，以高精度测量机器人和HZY工业测量专家系统两大部分构成该技术的软硬件核心，通过应用研究实现了对回转窑中心线和托轮轴线等方面高精度快速准确的检测。关键词： 回转窑 中心线 检测? 设备管理1. 前言回转窑是冶金、化工和水泥行业的重要设备,也是水泥企业的心脏设备。使用和管理维护好回转窑，保证其能够长期安全正常的运行，回转窑热态中心线的直线度和托轮轴线的斜角度这两个方面显得尤为重要。回转窑中心线在热态时应呈良好的直线度状态，在原国家建材局颁发的《新型干法水泥企业设备管理实施细则》中曾明确指出：新型干法回转窑筒体中心线直线度偏差最大不能超过 5mm。这里要求的直线度是指热态，即运行状态中的直线度，而非冷态即静止状态中的直线度，这两种状态之间的差距是很大的。回转窑中心线在冷态是直线，则热态时不可能是直线，若热态保持是直线状态而冷态不是直线则无妨碍，因为在生产运行中需要的是热态的直线度保持在良好状态。回转窑设备在管理技术方面较其他设备存在一定难度的原因，是由于它不仅是重要的机械设备，同时也是主要的热工设备，回转窑运行中由于各支承组件的非均匀磨损、环境温度的改变、基础的不均匀沉陷及制造安装误差等原因，都会使在热态运行中的回转窑中心线直线度会发生偏移和改变。随着新型干法水泥生产技术的规模化大型化的发展，为进一步提高和完善回转窑的维护和管理水平，对回转窑热态中心线直线度及相关方面的检测工作已逐步得到企业设备管理人员的高度重视。2．当前国内外的回转窑中心线检测技术回转窑热态中心线检测技术的应用研究在近十多年来作为回转窑设备维护工作中重要的内容，已成为国内外专业技术人员研究的热点。由于新型干法回转窑的筒体直径大；重载动负荷大，筒体温度高、筒体表面不定性存在较大的不圆度误差和变形，粉尘大导致检测工作环境恶劣等状况，实现对其运行时中心线的在线检测的确难度很大，更别说精度要求了。八十年代以前，采用经纬仪和水准仪对窑中心线的检测技术国内外一直停留在静态的测量水平上，八十年代后，开始出现研究回转窑热态运行时中心线的测量方法。波兰某研究机构首创了滚圈位置测量法；丹麦FLS公司研制了激光滚圈测量法； 德国伯利鸠斯（Polysius）公司开发了一种可在静态和动态条件下测定轴线的Polscan托轮位置测量系统；加拿大Hartco公司研究的筒体位置测量系统；中南大学研究的零位移方向键向测量法需补充；中国矿业大学研制的YZC－1型回转窑轴线测量系统补充；山东铝业公司研究的一种改变传感器仰角的测量系统补充①③；武汉理工大学张云等研制的回转窑轴线参数检测系统——“ KAS”测量系统，是上述测量方法中功能比较全面、而且研制时间较长的系统，它由3个位移传感器、多路位移变送器、非接触电磁位置传感器、磁性起始器、微型计算机、滚圈和托轮周长测量仪、滚圈与筒体间隙测定仪、电子经纬仪、水准仪及刻度米尺等组成。三个位移传感器安装在筒体水平直径线和垂直直径线上，同时对径向测出筒体表面位置，位置传感器测出筒体的角位置。其中两个水平传感器信号计算筒体中心水平位置和平均半径，垂直传感器信号和已测出的滚圈直径、滚圈与筒体的间隙一起计算出筒体中心垂直位置②。上述的各种测量方法各自有独特的器具和计算方法，其共同之处均为检测过程中的测量器具均设置在窑墩、轴承座或回转窑的走道上，测量器具或检测人员均在与被测量物体接触中进行检测，故同属于一种被称为接触式的检测方法。3.非接触式检测技术的应用研究??? 非接触式检测技术是一种用于回转窑中心线和托轮轴线高精度快速的检测方法。采用测距精度为1mm＋1ppm/2 ″的高精度工业测量机器人和 HZY工业测量专家系统两大部分构成该技术的软硬件核心。检测内容主要包括对回转窑冷态和热态的中心线直线度、轮带间隙、托轮轴线斜角度及相关几何参数的测量，以及与回转窑工艺设备相关方面的同步进行的技术检测，测量过程中的测量器具均设置在窑周边的地面或其它构筑物上，属于一种与被测量物体的非接触式检测方法。3.1检测方法和原理??? 由于回转窑既是热工设备，又是运动着的机械设备，属静不定结构形式，为避免运动的窑体对建筑物产生的振动所引起测量精度的下降，整个测量过程是以各托轮底座中轴线的原始标记